Cegah 'Blackout' di Era Energi Terbarukan, Guru Besar ITS Kembangkan Teknologi Penjaga Stabilitas Listrik

SURABAYA – Transisi menuju energi baru terbarukan membawa tantangan baru bagi sistem kelistrikan nasional. Semakin banyak pembangkit berbasis energi terbarukan yang terhubung ke jaringan, semakin besar pula kebutuhan akan sistem yang mampu menjaga pasokan listrik tetap stabil dan mencegah terjadinya pemadaman berskala luas (blackout).

Menjawab tantangan tersebut, Guru Besar Departemen Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Ardyono Priyadi, mengembangkan berbagai metode untuk meningkatkan stabilitas sistem tenaga listrik agar tetap andal menghadapi gangguan, sekaligus mendukung proses transisi menuju energi bersih.

Ardyono menjelaskan, meningkatnya penggunaan pembangkit energi terbarukan berbasis inverter menyebabkan inersia sistem kelistrikan menurun. Kondisi ini membuat jaringan listrik lebih sensitif terhadap gangguan sehingga membutuhkan respons yang jauh lebih cepat dibandingkan sistem konvensional.

Menurutnya, tantangan tersebut harus diantisipasi melalui sistem pemantauan dan pengendalian otomatis berbasis smart grid agar jaringan tetap mampu beroperasi secara aman.

"Sistem tenaga listrik dituntut merespons gangguan secara cepat, tepat, dan tetap andal," ujarnya.

Salah satu inovasi utama yang dikembangkan Ardyono adalah metode perhitungan Critical Clearing Time (CCT), yaitu batas waktu maksimum yang dimiliki sistem untuk mengatasi gangguan sebelum kehilangan kestabilannya. Semakin panjang nilai CCT, semakin besar peluang sistem mengisolasi gangguan sehingga jaringan listrik tetap beroperasi tanpa mengalami pemadaman yang meluas.

Untuk memperpanjang waktu toleransi tersebut, tim peneliti ITS mengembangkan sejumlah teknologi, mulai dari pemanfaatan superkapasitor sebagai peredam energi, Superconducting Fault Current Limiter (SFCL) untuk membatasi arus gangguan, hingga penerapan Virtual Synchronous Generator (VSG) pada sistem microgrid berbasis energi terbarukan.

"Berbagai pendekatan tersebut mampu memperpanjang toleransi sistem sebelum kehilangan sinkronisasi," kata Ardyono.

Tak hanya itu, Ardyono juga mengembangkan metode koordinasi relai proteksi berbasis analisis stabilitas transien yang mengintegrasikan relai arus lebih dan reverse power relay. Teknologi ini telah diterapkan pada sistem kelistrikan industri sejak 2016 dan terbukti mampu menjaga generator tetap beroperasi ketika jaringan utama mengalami gangguan.

Menurutnya, koordinasi relai tersebut dapat meningkatkan stabilitas sekaligus keandalan sistem, terutama ketika pembangkit energi terbarukan berbasis inverter semakin banyak terhubung ke jaringan listrik.

Hasil penelitian ini telah diterapkan di sejumlah industri besar di Indonesia, antara lain PT PLN, PT Pupuk Kaltim, PT Kaltim Daya Mandiri, serta Medco Energi. Penerapan tersebut menunjukkan bahwa riset yang dikembangkan tidak berhenti di laboratorium, tetapi telah menjadi solusi nyata bagi dunia industri.

Ardyono juga mengajak generasi muda untuk terus berinovasi di bidang sistem tenaga listrik.

"Jangan mudah menyerah dalam mengembangkan algoritma atau metode untuk menjawab persoalan sistem tenaga listrik demi kemandirian bangsa," pesannya.

Melalui riset tersebut, Ardyono berharap Indonesia semakin siap menghadapi transisi menuju sistem kelistrikan yang modern, andal, dan berkelanjutan. Penelitian ini juga mendukung pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs), khususnya tujuan ke-7 tentang Energi Bersih dan Terjangkau serta tujuan ke-9 mengenai Industri, Inovasi, dan Infrastruktur.